Доломитизация

Перекристаллизация

Перекристаллизация – процесс роста кристаллических зерен, т.е. увеличение их размеров, которое согласно общепринятым определениям происходит без изменения их минерального состава.

В диагенезе перекристаллизация происходит за счет частичного растворения и переотложения растворенного карбоната. В эпигенезе она обусловлена в большей степени растворяющим влиянием давления (при катагенезе). Общим правилом растворения является лучшая растворимость более мелких зерен, за счет которой и растут зерна, относительно более крупные.

Результатом диагенетической перекристаллизации служит частичное или полное преобразование пелитоморфной (коллоидной, тонкозернистой) карбонатной массы в мелкозернистую. Условно размер возникающих зерен ограничивается пределом 0,05 мм. Как правило, диагенетическая, особенно раннедиагенетическая, носит более или менее равномерный характер.

При эпигенетической перекристаллизации укрупнение карбонатных зерен происходит уже в плотной породе. Образованные зерна имеют размеры (условно) более 0,05 мм, а часто более 0,1 мм. При этом они могут колебаться в широких пределах, обусловливая развитие неоднородных и неравномернозернистых структур.

Оценки роли перекристаллизации в изменении пористости пород противоречивы. Как считают Г.А. Каледа и Е.А. Калистова, в большинстве случаев перекристаллизация снижает пористость, но иногда приводит к ее возрастанию. По мнению же К.Б. Прошлякова и др., она увеличивает емкость известняков и доломитов.

Пористость как диагенетической, так и эпигенетической перекристаллизации для различных известняков и доломитов обычно невелика: до 2-4%, но иногда возрастает до 6-10%.

Доломитизация, которой подвергались известняки, может быть диагенетической и эпигенетической.

Распространено довольно тривиальное мнение, что доломитизация повышает пористость известняков, со ссылкой на то, что образование доломита за счет кальцита должно сопровождаться уменьшением объема на 12%. Однако уже давно исследователи обращали внимание на тот факт, что геологических доказательств этому теоретическому расчету нет, что практически пористость известняков и доломитов одинакова.

Детальные микроскопические наблюдения последних лет позволили Л.П. Гмид и другим исследователямвыявить, что влияние доломитизации на пористость известняков сложное и обусловлено сочетанием ряда причин: количественным содержанием доломита; характером распределения доломитовых зерен в известковой массе; размерами, формой и, главное, характером упаковки доломитовых зерен. Так, рассеянные, «плавающие» зерна доломита и их сравнительно небольшие количества на пористость известняков никакого влияния не оказывают. Мало меняет их пористость и диагенетическая доломитизация, при которой размеры зерен доломита не превышают 0,05 мм. Заметно может отражаться на пористости известняков эпигенетическая доломитизация в тех случаях, когда она сравнительно интенсивная, а хорошо ограненные ромбоэдры доломита соприкасаются либо ребрами, либо вершинами с гранями. При такой упаковке между ними остаются свободными значительные, соизмеримые с зернами, межзерновые пространства; в результате пористость известняков заметно возрастает.

Выщелачивание

Выщелачивание - это процессы растворения веществ, сопровождаемое выносом растворенных компонентов. В породах оно находит отражение в образовании различных по форме и размерам пустот выщелачивания. Выщелачиванию могут подвергаться как карбонатные осадки (диагенетическое), так и карбонатные породы (эпигенетическое).

Диагенетическое выщелачивание карбонатного осадков в целом является довольно ограниченным. Условия их заметной обводненности, малой подвижности иловых вод и замедленности диффузионных перемещений веществ создают обстановку для преобладания в осадках процессов растворения, сопровождаемого местным, локальным переотложением растворенных компонентов.

Эпигенетическое выщелачивание в противоположность диагенетическому может приводить к весьма существенным изменениям пористости карбонатных пород и практически оказывает весьма сильное влияние на формирование их коллекторских свойств. Эпигенетическое выщелачивание обусловлено циркуляцией по карбонатным породам относительно быстро движущихся, агрессивных по отношению к ним вод, будь то воды ювенильные или наиболее распространенные вадозные. Естественно, что циркуляция последних возможна лишь при нахождении карбонатной породы в поверхностной или приповерхностной зоне, независимо от того, оказались ли породы здесь уже пройдя стадию катагенеза, либо сразу же после диагенеза.

При эпигенетическом выщелачивании растворению могут подвергаться и зернистая карбонатная масса, и различные форменные образования. Последние могут быть выщелочены как частично, так и полностью. Селективный характер выщелачивания контролируется особенностями строения породы. Конкретных сравнительных данных в этом отношении нет. Можно полагать, что весьма большую роль в этом играет характер пористости (размеры и форма пор и поровых каналов) и трещиноватости карбонатных пород, которые контролируют пути движения вод. В породах смешанного известково-доломитового состава различное сопротивление растворению могут оказывать кальцит и доломит, поскольку растворимость последнего (при равных прочих условиях) значительно (в 24 раза) меньше. По всей вероятности, по-разному будут реагировать на воздействие вод также и форменные образования различной степени плотности и т. д. И наконец, селективное растворение карбонатных пород, очевидно, будет зависеть и от характера (состава) циркулирующих вод и его изменений.

Распределение вторичных пустот выщелачивания в карбонатных породах, как правило, весьма неравномерное, рассеянное, пятнистое, полосчатое, линейное и т.д. Иногда они различаются внутри минеральных трещин и стилолитов, часто развиваются по ходу открытых микротрещин.

Суммарный объем пор и каверн выщелачивания, если они не подверглись позднейшему «запечатыванию» минеральными новообразованиями, может быть значительным. Обусловленная им вторичная пористость карбонатных пород нередко превышает межзерновую пористость и служит основным видом емкости карбонатного коллектора.